(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に微細な凹凸を有する光学フィルムを製造するために用いられる光学フィルム製造用エンボスロールであって、
ロール芯材と、
前記ロール芯材の表面にめっきによって設けられた下地層と、
前記下地層の上にめっきにより設けられた剥離層と、
前記剥離層の上にめっきによって設けられその表面に微細な凹凸が形成された加工層とを備え、
前記ロール芯材はアルミ製またはアルミ合金製で、前記下地層は亜鉛層、ニッケル層、銅層が積層されて構成され、前記加工層は銅層で構成され、前記剥離層は銀層で構成されている、
ことを特徴とする光学フィルム製造用エンボスロール。
【請求項２】
表面に微細な凹凸を有する光学フィルムを製造するために用いられる光学フィルム製造用エンボスロールであって、
ロール芯材と、
前記ロール芯材の表面にめっきによって設けられた下地層と、
前記下地層の上にめっきにより設けられた剥離層と、
前記剥離層の上にめっきによって設けられその表面に微細な凹凸が形成された加工層とを備え、
前記ロール芯材は鉄製で、前記下地層はニッケル層、銅層が積層されて構成され、前記加工層は銅層で構成され、前記剥離層は銀層で構成されている、
ことを特徴とする光学フィルム製造用エンボスロール。
【請求項３】
前記加工層の表面にめっきにより設けられた保護層を備える、
ことを特徴とする請求項１または２記載の光学フィルム製造用エンボスロール。
【請求項４】
透明基材に紫外線硬化樹脂を塗布する工程と、
前記紫外線硬化樹脂に請求項１乃至３の何れかに記載の光学フィルム製造用エンボスロールを接触させ前記エンボスロールの表面の微細な凹凸を前記紫外線硬化樹脂に形成する工程と、
前記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して硬化させる工程と、
を有することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項５】
表面に微細な凹凸を有する光学フィルムを製造するために用いられる光学フィルム製造用エンボスロールであって、
ロール芯材と、
前記ロール芯材の表面にめっきによって設けられた下地層と、
前記下地層の上にめっきにより設けられた剥離層と、
前記剥離層の上にめっきによって設けられその表面に微細な凹凸が形成された加工層とを備え、
前記ロール芯材はアルミ製で、前記下地層は亜鉛層、ニッケル層、銅層が積層されて構成され、前記加工層は亜鉛層で構成され、前記剥離層は銀層で構成されている、
ことを特徴とする光学フィルム製造用エンボスロール。
【請求項６】
前記加工層の表面にめっきにより設けられた保護層を備える、
ことを特徴とする請求項５記載の光学フィルム製造用エンボスロール。
【請求項７】
透明基材に紫外線硬化樹脂を塗布する工程と、
前記紫外線硬化樹脂に請求項５または６記載の光学フィルム製造用エンボスロールを接触させ前記エンボスロールの表面の微細な凹凸を前記紫外線硬化樹脂に形成する工程と、
前記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して硬化させる工程と、
を有することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶テレビ、パソコンなどに用いる液晶表示装置の表面に外光の写りこみを防止する反射防止フィルムの製造するための光学フィルム製造用エンボスロールおよびその製造方法並びに光学フィルムの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学用フィルムのエンボスロールの製造方法として次のような技術が提案されている。
第１の従来技術は、ロール芯材にクロムまたはニッケルめっきを施し、この面を研磨し、さらにサンドブラストにより凹凸を形成して作製するものである（特許文献１参照）。
第２の従来技術は、化粧材のエンボス版を作製するために、ロール芯材に銅めっきを行い、全面をエッチング、レジストをかけて必要部分をマスクしさらにエッチングし、レジストを剥離し、全面にサンドブラストを掛けて凹凸を形成し、さらに全面にクロムめっきを行うものである（特許文献２参照）。
第３の従来技術は、ロール芯材にサンドブラスト加工を行って凹凸を形成し、さらにエッチングを行い、表面をめっきで保護するものである（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００４−９０１８７号公報
【特許文献２】特開平７−１４４３６４号公報
【特許文献３】特開２０００-２８４１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、第１、第２の従来技術のように、ロール芯材の上に形成しためっきによる加工層に凹凸を形成する場合は、エンボスロールに傷やそのほかの不具合が発生し使用できなくなり再生する場合に、凹凸が形成された加工層を容易に再生できないため、初めから加工層を形成する必要があり、再生費用が高コストになるという欠点があった。
また、エンボスロール芯材に直接に凹凸加工を行うと、この加工面に保護めっきを行った場合、芯材に由来する素が原因で欠陥が発生しやすかった。
そこで、本発明ではこれらの欠点を解消すべく、めっきによって下地層を形成し、さらに簡便に加工層を再生できるエンボスロール構造を検討した。また、安定して反射防止フィルムなどの光学フィルムを生産でき、耐久性に優れた光学フィルム製造用エンボスロールおよびその製造方法を提供することを目的とする。また本発明はそのような光学フィルム製造用エンボスロールを用いた光学フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、請求項１記載の発明は、表面に微細な凹凸を有する光学フィルムを製造するために用いられる光学フィルム製造用エンボスロールであって、ロール芯材と、前記ロール芯材の表面にめっきによって設けられた下地層と、前記下地層の上にめっきにより設けられた剥離層と、前記剥離層の上にめっきによって設けられその表面に微細な凹凸が形成された加工層とを備え、前記ロール芯材はアルミ製またはアルミ合金製で、前記下地層は亜鉛層、ニッケル層、銅層が積層されて構成され、前記加工層は銅層で構成され、前記剥離層は銀層で構成されていることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、表面に微細な凹凸を有する光学フィルムを製造するために用いられる光学フィルム製造用エンボスロールであって、ロール芯材と、前記ロール芯材の表面にめっきによって設けられた下地層と、前記下地層の上にめっきにより設けられた剥離層と、前記剥離層の上にめっきによって設けられその表面に微細な凹凸が形成された加工層とを備え、前記ロール芯材は鉄製で、前記下地層はニッケル層、銅層が積層されて構成され、前記加工層は銅層で構成され、前記剥離層は銀層で構成されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記加工層の表面にめっきにより設けられた保護層を備えることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、光学フィルムの製造方法であって、透明基材に紫外線硬化樹脂を塗布する工程と、前記紫外線硬化樹脂に請求項１乃至３の何れかに記載の光学フィルム製造用エンボスロールを接触させ前記エンボスロールの表面の微細な凹凸を前記紫外線硬化樹脂に形成する工程と、前記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して硬化させる工程とを有することを特徴とする。
請求項５記載の発明は、表面に微細な凹凸を有する光学フィルムを製造するために用いられる光学フィルム製造用エンボスロールであって、ロール芯材と、前記ロール芯材の表面にめっきによって設けられた下地層と、前記下地層の上にめっきにより設けられた剥離層と、前記剥離層の上にめっきによって設けられその表面に微細な凹凸が形成された加工層とを備え、前記ロール芯材はアルミ製で、前記下地層は亜鉛層、ニッケル層、銅層が積層されて構成され、前記加工層は亜鉛層で構成され、前記剥離層は銀層で構成されていることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、前記加工層の表面にめっきにより設けられた保護層を備えることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、光学フィルムの製造方法であって、透明基材に紫外線硬化樹脂を塗布する工程と、前記紫外線硬化樹脂に請求項５または６記載の光学フィルム製造用エンボスロールを接触させ前記エンボスロールの表面の微細な凹凸を前記紫外線硬化樹脂に形成する工程と、前記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して硬化させる工程とを有することを特徴とする。
【０００５】
また、本発明の光学フィルム製造用エンボスロールは、ロール芯材にまずめっきにより下地層を形成し、この面を砥石研磨し、さらに剥離処理を行い、加工層をめっきにより形成するものである。
この方式により、加工層がフィルム生産によって傷が付いたり、他の不具合により再生する必要が出てきた場合は、この加工層を機械的に剥離して、下地を研磨によって整え剥離処理を行い、さらに加工層を再びめっきによって形成することができる。
本発明に用いるロール芯材は、軸が無いものと有るものを利用することができる。この材質もアルミニウムまたは鉄のいずれでも良い。
下地層のめっきは、電析ニッケルめっき、電析銅めっきなどにより、めっき厚50μｍ〜200μｍの範囲で形成することができる。
加工層のめっきは、電析ニッケルめっき、無電解ニッケルめっき、電析亜鉛めっき、電析銅めっきなどのいずれかを利用し、めっき厚50μｍ〜200μｍの範囲でめっきすることができる。
また、加工層の凹凸の形成は、セラミックビーズを用いたブラスト処理技術またはフォトリソグラフィ技術を利用することができる。
フォトリソグラフィ技術としてはレーザー製版技術を応用することができる。表面に凹凸を形成後、硫酸、塩酸、硝酸、硫酸-過酸化水素、過硫酸アンモニウム液、塩化銅液、または塩化鉄液のいずれかのエッチング性溶液を用いて凹凸面を滑らかにする。
ブラストまたはフォトリソグラフィ技術により形成した凹凸面の表面処理方法は、凹凸面の保護とエンボスしたときの耐刷性向上のため、無電解ニッケルめっき乃至電析クロムめっきを2μｍ〜10μｍの範囲でめっきすることができる。乃至窒化チタン（TiN）を１μｍ〜２μｍ程度の範囲でめっきすることができる。
本発明によれば、微細な凹凸を有したエンボスロールで、反射防止フィルム等を連続的に安定して生産することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の光学フィルム製造用エンボスロールは、下地層を付与したことによりロール芯材からの欠陥を加工層まで引きずることのない最終的の欠陥数を少なくすることができ、また下地層と加工層との間に剥離層が介在しているので、加工層を機械的に簡便に剥離して再版できるロール構造である。
再版に要する費用も加工層を機械的に剥離でき、再びめっきで形成できるため安価である。
また、エンボスロール表面は、安定して所望の光学特性を施すことができる均一でムラのない微細な凹凸を有し、表面耐久性も良好である。この為、反射防止フィルムなどの光学フィルムを長距離にわたって安定して生産できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下図面を用いて、本発明を説明する。
本発明の光学フィルム製造用エンボスロールの断面構造を図１に示す。
光学フィルム製造用エンボスロール（以下エンボスロールという）１は、ロール芯材１１、下地めっき層１２（特許請求の範囲の下地層に相当）、剥離層１３、加工層１４、保護めっき層１５を含んで構成されている。
ロール芯材１１の材質は、アルムニウムまたは鉄が適しており、軸無しのロールにはアルミニウムが良く、軸付のロールには剛性の点から鉄が適する。
【０００８】
本発明は、予めロール芯材１１の上にめっきを行ってから砥石研磨で表面を整え、剥離処理を行いめっきし、砥石研磨で表面を整えた面をサンドブラスト技術またはフォトリソグラフィ技術を利用し、微細な凹凸を形成し、さらに表面の耐久性を向上するための金属めっきを行ったエンボスロールである。
このエンボスロールを使用することにより、安定した光学特性の反射防止フィルムなどをエンドレスで連続して大量の生産ができ、エンボスロール表面に形成した微細な凹凸を適性にフィルムに施すことができ、安定した光学特性を維持したフィルムを生産することができる。ロール表面の微細な凹凸を適性にフィルムに施すことができれば、ヘイズを低くでき、表示パネルの視認性を向上できる。
【０００９】
また、本発明は、図１に示すように下地めっき層１２の上に凹凸を付与する加工層１４を設けているため、生産における加工層１４への傷の発生、またはその他の不具合によりエンボスロール１の再生を行う場合、剥離層１３が下地めっき層１２と加工層１４との間に介在しているので、加工層１４のみを機械的に剥離でき、したがって、めっきにより簡便にしかも安価に再び加工層１４を形成し、再生することができる。
【００１０】
（実施例１）
軸無しのアルミニウムロール（ロール芯材１１）を砥石研磨して、エッチングをし、ジンケート浴による亜鉛めっきを行い、電析ニッケルめっきを行い、さらに電析銅めっきを約200μｍ行い、下地めっき層１２を形成した。
この面をバーチカル研磨により整面し、銀の置換めっきをつけて剥離層１３を形成した。
さらに、ジンケート浴により電析亜鉛めっきを行い、バーチカル研磨により表面粗さRaが0.001μｍ〜0.005μｍになるように研磨した。
この研磨面を、直径50μｍ〜150μｍ程度のアルミナ粒子を用いて約２時間のブラスト処理を行い、微細な凹凸を形成した後、1％硫酸により約２０秒間エッチングして表面の凹凸をなまし、これにより加工層１４を形成した。
この面を引き続きクロムめっきを約10μｍめっきすることで保護めっき層１５を形成し亜鉛めっき面を保護した。
クロムめっき厚は、これ以上になるとクロムめっき特有のマイクロクラックが発生するようになり、所望の光学特性が得られなかった。
この結果、実際にポリエステルフィルムを用いて、紫外線硬化樹脂に接触させて生産を行うと、約20、000ｍ〜30、000ｍ程度傷が入ることなく、反射防止フィルムを生産することができた。
【００１１】
（実施例２）
軸無しのアルミニウムロール（ロール芯材１１）を砥石研磨して、エッチングをし、ジンケート浴による亜鉛めっきを行い、電析ニッケルめっきを行い、さらに電析銅めっきを約200μｍ行ない、下地めっき層１２を形成した。
この面をバーチカル研磨により整面し、銀の置換めっきをつけて剥離層１３を形成した。
さらに、電析銅めっきを行い、バーチカル研磨により表面粗さRaが0.001μｍ〜0.005μｍになるように研磨した。
この研磨面を、直径50μｍ〜150μｍ程度のアルミナ粒子を用いて約４時間のブラスト処理を行い、微細な凹凸を形成した後、塩化鉄液によりエッチングして表面の凹凸をなまし、これにより加工層１４を形成した。
この面を引き続き無電解ニッケルめっきを約10μｍめっきすることで保護めっき層１５を形成し銅めっき面を保護した。
この結果、実際にポリエステルフィルムを用いて、紫外線硬化樹脂に接触させて生産を行うと、約10、000ｍ程度傷が入ることなく、反射防止フィルムを生産することができた。
【００１２】
（実施例３）
軸有りの鉄ロール（ロール芯材１１）を砥石研磨して、電析ニッケルめっきを行い、さらに電析銅めっきを約200μｍ行ない、下地めっき層１２を形成した。
この面をバーチカル研磨により整面し、銀の置換めっきをつけて剥離層１３を形成した。
さらに、電析銅めっきを行い、バーチカル研磨により表面粗さRaが0.001μｍ〜0.005μｍになるように研磨した。この研磨面を、直径50μｍ〜150μｍ程度の炭化珪素粒子を用いて約４時間のブラスト処理を行い、微細な凹凸を形成した後、塩化鉄液によりエッチングして表面の凹凸をなまし、これにより加工層１４を形成した。
この面を引き続き無電解ニッケルめっきを約10μｍめっきして保護めっき層１５を形成し銅めっき面を保護した。
この結果、実際にポリエステルフィルムを用いて、紫外線硬化樹脂に接触させて生産を行うと、約10、000ｍ程度傷が入ることなく、反射防止フィルムを製作することができた。
【００１３】
（実施例４）
軸有りの鉄ロール（ロール芯材１１）を砥石研磨して、電析ニッケルめっきを行い、さらに電析銅めっきを約200μｍ行ない、下地めっき層１２を形成した。
この面をバーチカル研磨により整面し、銀の置換めっきをつけて剥離層１３を形成した。
さらに、電析銅めっきを行い、バーチカル研磨により表面粗さRaが0.001μｍ〜0.005μｍになるように研磨した。この研磨面を、直径50〜150μｍ程度の炭化珪素粒子を用いて約４時間のブラスト処理を行い、微細な凹凸を形成した後、塩化鉄液によりエッチングして表面の凹凸をなまし、これにより加工層１４を形成した。
このエンボスロール面を引き続き窒化チタンめっきを約1μｍめっきすることで保護めっき層１５を形成し銅めっき面を保護した。
この結果、実際にポリエステルフィルムを用いて、紫外線硬化樹脂に接触させて生産を行うと、約15、000ｍ〜20、000ｍ程度傷が入ることなく、反射防止フィルムを生産することができた。
【００１４】
（実施例５）
エンボスロール１を生産設備に装着する場合に不注意により表面に傷を付けてしまったり、ポリエステルフィルムを用いて反射防止フィルムを生産する場合にフィルムとエンボスロール１の擦れによりエンボスロール１の表面に傷が入ってしまったりする場合がある。このような場合、フィルムにエンボスロール１の傷が転写されると、製品としての品質を維持できない。
そこで、加工層１４を機械的に剥離して、再度バーチカル研磨により製面し、銀の置換めっきをつけて剥離層１３を形成する。
実施例５では、実施例１〜４と同様に、剥離層１３を銀めっきで形成し、下地めっき層１２の表面を銅めっきで形成している。
銀と銅の合金では、固溶体を作らない為互いの金属が固溶せず、剥離層１３を構成する銀めっきと、下地めっき層１２の表面を構成する銅めっきとが密着しておらず、機械的に力を加えることで加工層１４と共に剥離層１３を下地めっき層１２の表面から容易に剥離することができ、再生して利用する場合に有利となる。
さらに、電析銅めっきを行い、バーチカル研磨により表面粗さRaが0.001μｍ〜0.005μｍになるように研磨した。
この研磨面を、直径50μｍ〜150μｍ程度のジルコニア粒子を用いて約４時間のブラスト処理を行い、微細な凹凸を形成した後、塩化鉄液によりエッチングして表面の凹凸をなましこれにより加工層１４を形成した。
この加工層１４のエンボスロール面にクロムめっきを約8μｍ〜10μｍめっきし、銅めっき面を保護して再生させた。
なお、剥離層１３の製造方法は、銀の置換めっきに限らず亜セレン酸などの無機酸、メルカプトベンゾチアゾールなどの有機物質、およびタンパク質などの何れの方法を用いても良い。
また、実施例１〜５では下地めっき層１２に銅を用い、剥離層１３に銀を用いるという組み合わせで行ったが、下地めっき層１２と剥離層１３の金属は、互いに固溶関係にない金属材料であればよく、本実施例に限定されるものではない。
【００１５】
（実施例６）
実施例４の方法によって作製したエンボスロールを用いて，120μmのトリアセチルセルロースフィルムに紫外線硬化樹脂であるエチレングリコールジメタアクリレートを有機溶剤で希釈したものを塗布し，100〜120℃で乾燥後，160W/cmの空冷メタルハライドランプを用いて，照度550mW/cm2，照射量450ｍJ/cm2の紫外線を照射し塗布層を硬化させて，塗布層厚みが約6〜15μmの防眩層を形成した。
ここで，基体となるフィルムは上記に記載した他に，ポリアミド，ポリカーボネート，ポリエステル，ポリスチレン，ポリエーテルイミド，ポリアクリレート，ポリエーテルスルホン，ポリスルホン，ポリオレフィン等のフィルムを使用することができる。また，紫外線硬化樹脂は，上記記載以外にビニルベンゼンとその誘導体，ビニルスルホン，アクリルアミド，多価アルコールとメタアクリル酸のエステル類などを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例1〜６に使用したエンボスロール１の断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１……エンボスロール、１１……ロール芯材、１２……下地めっき層、１３……剥離層、１４……加工層、１５……保護めっき層。
【図１】
0005130647.tif 000002